Путешествие на Марс потребует не только новых космических технологий, но и серьёзной подготовки человеческого организма. Длительное пребывание в невесомости влияет на мышцы, кровообращение и работу сердца.

Однако исследование Северо-Западного университета США показало, что сердечно-сосудистая система способна постепенно адаптироваться к необычным условиям космического полёта.

Почему невесомость влияет на сердце

На Земле сила тяжести постоянно воздействует на распределение крови в организме. Сердцу приходится поддерживать кровообращение, преодолевая влияние гравитации.

В космосе ситуация меняется. Жидкости перераспределяются в сторону верхней части тела, а мышцы испытывают значительно меньшую нагрузку.

Со временем это может приводить к уменьшению размеров сердца и снижению объёма крови, выбрасываемой при каждом сокращении.

Дополнительные трудности возникают после возвращения на Землю, когда организму необходимо вновь приспособиться к привычной гравитации.

Что показало наблюдение за астронавтами

В исследовании участвовали 13 астронавтов, которые провели около шести месяцев на Международной космической станции. Специалисты изучали работу их сердца до полёта, во время пребывания на орбите и после возвращения.

Для обследований использовали эхокардиографию — ультразвуковой метод оценки структуры и работы сердца. Астронавты самостоятельно проводили исследования друг другу, предварительно освоив необходимую технику. Полученные записи передавались специалистам на Земле.

В первые две недели невесомости учёные зафиксировали ухудшение отдельных показателей сердечной деятельности. В частности, уменьшились показатели наполнения сердца кровью и объём крови, выбрасываемой за одно сокращение. Однако позднее ситуация начала улучшаться.

По мере продолжения миссий показатели постепенно приближались к значениям, зарегистрированным до старта. Это свидетельствует о способности сердечно-сосудистой системы адаптироваться к длительной невесомости.

Почему физические упражнения необходимы

Важную роль в поддержании здоровья астронавтов играли регулярные тренировки. В рамках специальной программы NASA участники занимались физической активностью до двух часов ежедневно. Примерно 30–45 минут отводилось на упражнения для развития выносливости, а ещё 60–75 минут — на силовые тренировки.

Такая нагрузка помогала компенсировать отсутствие привычного сопротивления земной гравитации.

Кардиотренировки поддерживали работу сердечно-сосудистой системы, а силовые упражнения способствовали сохранению мышечной массы.

Без регулярной активности длительное пребывание в космосе может приводить к выраженному ослаблению мышц и изменениям структуры сердца.

Как учёные имитировали условия Марса

Сила тяжести на поверхности Марса составляет приблизительно 38% земной. Чтобы оценить готовность организма к таким условиям, исследователи провели специальное обследование после возвращения астронавтов. Участников размещали в положении лёжа, а затем поднимали верхнюю часть тела под углом 22 градуса.

Это вызывало перераспределение жидкостей в сторону нижней части тела и позволяло частично воспроизвести изменения кровообращения, ожидаемые при пониженной гравитации. Результаты оказались обнадёживающими.

После шести месяцев невесомости астронавты в целом сохраняли показатели сердечно-сосудистой деятельности, сопоставимые с результатами до полёта. Однако подобный тест не может полностью воспроизвести условия пребывания на Марсе.

Что говорят специалисты

Профессор кардиологии Джеймс Томас, один из руководителей исследования, подчеркнул особую важность физических упражнений во время космических миссий.

По его словам, тренировки необходимы для противодействия изменениям, которые возникают в организме при отсутствии привычной гравитационной нагрузки.

Что это означает для будущих экспедиций

Полученные данные могут помочь при подготовке длительных пилотируемых миссий. Путешествие на Марс предполагает месяцы полёта, после которых астронавтам потребуется выполнять физически сложные задачи в условиях другой гравитации.

При этом исследование имеет ограничения: в нём участвовали всего 13 человек, а марсианские условия воспроизводились лишь частично.Поэтому необходимы дополнительные наблюдения и более продолжительные эксперименты.

Тем не менее результаты показывают, что сердце человека способно приспосабливаться к длительной невесомости. Регулярные тренировки и медицинский контроль могут стать важнейшими условиями безопасного освоения дальнего космоса.